蒸汽压缩式制冷的原理

来源:本站
导读:目前正在解读《蒸汽压缩式制冷的原理》的相关信息,《蒸汽压缩式制冷的原理》是由用户自行发布的知识型内容!下面请观看由(电工学习网 - www.9pbb.com)用户发布《蒸汽压缩式制冷的原理》的详细说明。

自然界中的物质是以三种不同的聚集态存在的,即:固态、液态和气态。

1、蒸气压缩式制冷的热力学原理

物质集态的改变称之为相变。相变过程中,由于物质分子的重新排列和分子热运动速度的改变,会吸收或放出热量。这种热量称作潜热物质发生从质密态到质稀态的相变是将吸收潜;反之,当它发生有质稀态向质密态的相变时则放出潜热。

液体气化形成蒸汽,利用该过程的吸热效应制冷的方法称液体蒸发制冷。当液体处在密闭的容器内时,若容器内除了液体和液体本身的蒸汽外不含任何其它气体,那么液体和蒸气在某一压力下将达到平衡。这种状态称饱和状态。如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽出,液体就必然要再气化出一部分蒸汽来维持平衡。我们以该液体为制冷剂,制冷剂液体气化时要吸收气化潜热,该热量来自被冷却对象,只要液体的蒸发温度比环境温度低,便可使被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度下的某一低温。

液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程:制冷剂液体在低压下气化产生低压蒸汽,将低压蒸汽抽出并提高压力变成高压气。将高压气冷凝为高压液体,高压液体再降低压力回到初始的低压状态。其中将低压蒸汽提高压力需要能量补偿。

利用沸点很低的制冷剂相态变化过程所发生的吸放热现象,借助于压缩机的抽吸压缩、冷凝器的放热冷凝、节流阀的节流降压、蒸发器的吸热汽化的不停循环过程,达到使被冷对象温度下降目的的制冷方法。

2、蒸气压缩式制冷的系统组成

单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀和蒸发器组成。其工作过程如下:

制冷剂在压力温度下沸腾,低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气,并将它压缩到冷凝压力,然后送往冷凝器,在压力下等压冷却和冷凝成液体,制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常是水或空气),与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度,冷凝后的液体通过膨胀阀或其它节流组件进入蒸发器。单级蒸气压缩式制冷系统如下图1所示。

蒸汽压缩式制冷的原理

图1 单级蒸气压缩式制冷系统图

1、组成部件的功用:

(1)压缩机一一抽吸制冷剂,维持蒸发器低温;压缩制冷剂,促进制冷剂循环。

(2)冷凝器——使高压高温气态制冷剂放热冷凝成液态。

(3)节流阀——节流降压制冷剂,制造蒸发器低温。

(4)蒸发器——使低压低温液态制冷剂吸热汽化成气态。

2、单级蒸气压缩式制冷系统的工作过程:

其工作过程如下:制冷剂在蒸发压力下沸腾,蒸发温度低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气,并将它压缩到冷凝压力, 然后送往冷凝器,在冷凝压力下等压冷却和冷凝成液体,制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常是水或空气) 与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度,冷凝后的液体通过膨胀阀或其它节流组件进入蒸发器。 当制冷剂通过膨胀阀时,压力从冷凝压力降到蒸发压力,部分液体气化,剩余液体的温度降至蒸发温度,于是离开膨胀阀的制冷剂变成温度为蒸发温度的两相混合物。 混合物中的液体在蒸发器中蒸发,从被冷却物体中吸取它所需要的气化潜热。混合物中的蒸气通常称为闪发蒸气,在它被压缩机重新吸入之前几乎不再起吸热作用 。

3、工况参数对制冷工作的影响如表3-1。

温度条件变化?

制冷量

轴功率

制冷系数

冷却温度tk↑

↓(因为q0↓、λ↓)

↑(因为w0↑>G↓)

↓(因为w0↑、q0↓)

蒸发温度t0↓

↓(因为v1↑使G↓)

当 Pk/P0>3左右时
↓(因为G↓>w0↑)

↓(因为w0↑、q0不变)

供液过冷度(tk-t3)↑

↑(因为q 0↑)

不变

↑(因为q 0↑;w 0不变)

 

吸气过热度(t1-t0)↑

R12:(因为q 0↑)>G↓)
R22:(因为q 0↑=G↓)
R717:(因为q 0↑〈G↓〉

 

↓(因为G↓>w0↑)

R12:(因为q 0↑>w0↑)
R22:稍↓
R717:(因为q 0↑〈w0↑〉

提醒:《蒸汽压缩式制冷的原理》最后刷新时间 2023-07-10 03:56:44,本站为公益型个人网站,仅供个人学习和记录信息,不进行任何商业性质的盈利。如果内容、图片资源失效或内容涉及侵权,请反馈至,我们会及时处理。本站只保证内容的可读性,无法保证真实性,《蒸汽压缩式制冷的原理》该内容的真实性请自行鉴别。